Pozzolan - Pozzolan

Tabiiy pozzolana (vulkanik kul) konlari Qo'shma Shtatlarning janubiy Kaliforniyasida joylashgan

Pozzolanlar ning keng sinfidir kremniy yoki kremniy va nurli o'zlari kam yoki yo'q narsalarga ega bo'lgan materiallar tsementli qiymati, ammo u mayda bo'lingan holda va suv mavjud bo'lganda kimyoviy reaksiyaga kirishadi kaltsiy gidroksidi tsement xususiyatlariga ega bo'lgan birikmalar hosil qilish uchun oddiy haroratda.^[1] Pozolanning kaltsiy gidroksidi va suv bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatining miqdoriy miqdori uni o'lchash yo'li bilan berilgan pozzolanik faoliyat.^[2] Pozzolana tabiiy ravishda vulkanik kelib chiqadigan pozzolanlardir.

Tarix

Ning aralashmalari kaltsiylangan ohak va mayda maydalangan, faol aluminosilikat materiallar qadimgi dunyoda noorganik bog'lovchi sifatida kashshof bo'lib ishlab chiqilgan. Arxitektura qoldiqlari Mino tsivilizatsiyasi Kritda birgalikda foydalanishning dalillari ko'rsatilgan ohak va suv o'tkazmaydigan mayda tuproqli kulollarning qo'shimchalari ko'rsatmalar hammomlarda, sardobalarda va suv o'tkazgichlarda.^[3] Qadimgi yunonlar tomonidan vulkanik kul yoki tuf kabi vulkanik materiallardan qasddan foydalanilganligi to'g'risidagi dalillar qadimgi shaharda topilgan miloddan avvalgi 500-400 yillarga to'g'ri keladi. Kameiros, Rodos.^[4] Keyingi asrlarda bu amaliyot materikka tarqaldi va oxir-oqibat Rimliklarga. Rimliklar qo'shni hududlardan topilgan vulkanik pomza va tuflardan foydalanganlar Pozzuoli (Neapol), shuning uchun pozzolan nomi va Segni (Latium). Nemis kabi tabiiy pozzolan manbalariga ustunlik berildi trass, ammo maydalangan keramika chiqindilari tez-tez tabiiy konlar mavjud bo'lmaganda ishlatilgan. Kabi eng mashhur Rim binolarining hayoti va saqlanishining alohida shartlari Panteon yoki Pont du Gard ohak ohakli ohak va betondan foydalanilgan holda qurilganligi Rim muhandislari tomonidan qo'lga kiritilgan mukammal mahorat va ular ishlatgan bog'lovchilarning bardoshli xususiyatlari haqida dalolat beradi.

Rim imperiyasining tanazzulga uchrashi natijasida pozzolanlardan foydalanish bo'yicha amaliy ko'nikmalar va bilimlarning katta qismi yo'qolgan. Tasvirlanganidek, Rim me'moriy amaliyotlarini qayta kashf etish Vitruvius yilda Arxitektura, shuningdek, ohak-pozzolan biriktiruvchilarni qayta tiklashga olib keldi. Xususan, suv ostida qattiqlashishning mustahkamligi, chidamliligi va gidravlik qobiliyati ularni 16-18 asrlarda mashhur qurilish materiallariga aylantirdi. Boshqasining ixtirosi gidravlik ohak tsementlar va oxir-oqibat Portlend tsement 18 va 19-asrlarda kuchni unchalik tez rivojlanmaydigan pozzolan-ohak biriktiruvchilaridan foydalanish asta-sekin kamayib borishiga olib keldi.^{[iqtibos kerak ]}

20-asr davomida patsolandan Portlend tsementiga qo'shimchalar sifatida foydalanish (texnik atama "qo'shimcha tsement materialidir", odatda qisqartirilgan "SCM"). beton aralashmalar odatiy amaliyotga aylandi. Iqtisodiy va texnik jihatlarning kombinatsiyalari va tobora ko'proq ekologik muammolar aralash tsementlar deb ataladi, ya'ni juda ko'p miqdordagi qo'shimcha sement materiallarini o'z ichiga olgan tsementlar (asosan 20 wt% atrofida,^{[tushuntirish kerak ]} ammo Portlendda 80% dan yuqori yuqori o'choq shlakli tsement), 21-asrning boshlarida eng ko'p ishlab chiqarilgan va ishlatiladigan tsement turi.^[5]

Pozzolanik materiallar

Pozolanning umumiy ta'rifi kelib chiqishi, tarkibi va xususiyatlari jihatidan juda xilma-xil bo'lgan juda ko'p sonli materiallarni qamrab oladi. Tabiiy va sun'iy (texnogen) materiallar pozzolanik faollikni namoyish etadi va qo'shimcha tsement materiallari sifatida ishlatiladi. Sun'iy pozzolanlar ataylab ishlab chiqarilishi mumkin, masalan, kaolin-gillarni olish uchun ularni termal faollashtirish metakaolin, yoki yuqori haroratli jarayon natijasida chiqindilar yoki yon mahsulot sifatida olinishi mumkin, masalan, ko'mir yoqadigan elektr energiyasini ishlab chiqarish natijasida uchadigan kul. Bugungi kunda eng ko'p ishlatiladigan pozzolanlar bu kabi sanoat mahsulotidir uchib ketadigan kul, silika tutuni kremniy eritishidan, yuqori reaktiv metakaolindan va singari kremniyga boy organik moddalar yoqib yuborilgan qoldiqlaridan guruch po'stlog'i. Ulardan foydalanish ko'plab mamlakatlarda qat'iy belgilangan va tartibga solingan. Shu bilan birga, yuqori sifatli pozzolanik yon mahsulotlarni etkazib berish cheklangan va ko'plab mahalliy manbalar allaqachon to'liq ishlatilgan. Belgilangan pozzolanik yon mahsulotlarga alternativalar, bir tomondan, ishlab chiqarilayotgan yon mahsulotlar yoki jamiyat chiqindilari assortimentini kengaytirishda, boshqa tomondan esa tabiiy ravishda uchraydigan pozzolanlardan foydalanish hajmini oshirishda mavjud.

Tabiiy pozzolanlar ma'lum joylarda juda ko'p va Italiya, Germaniya, Gretsiya va Xitoy kabi mamlakatlarda Portlend tsementiga qo'shimcha sifatida keng qo'llaniladi. Vulqon kullari va pomza asosan tarkib topgan vulkanik shisha odatda vulkanik shisha o'zgargan konlar kabi ishlatiladi seolitlar gidroksidi suvlar bilan ta'sir o'tkazish yo'li bilan. Cho'kindi kelib chiqadigan konlar kamroq tarqalgan. Ikki atomli erlar, kremniy to'planishi natijasida hosil bo'lgan diatom mikroskeletlari bu erda taniqli manba hisoblanadi.

Foydalanish

Tsement va betonda pozzolandan foydalanishning afzalliklari uch baravar. Birinchidan, Portlend tsementining katta qismini arzonroq tabiiy puzolanlar yoki sanoat mahsulotlariga almashtirish natijasida olinadigan iqtisodiy yutuq. Ikkinchidan, portland tsement ishlab chiqarish jarayonida chiqadigan issiqxona gazlari bilan bog'liq bo'lgan aralash tsementning atrof-muhit narxini pasaytirish. Uchinchi afzallik - bu oxirgi mahsulotning chidamliligini oshirish.

Pozolanlarni Portlend tsement bilan aralashtirish odatdagi ishlab chiqarish jarayoniga cheklangan aralashuv hisoblanadi va chiqindilarni konvertatsiya qilish imkoniyatini beradi (masalan, uchib ketadigan kul ) bardoshli qurilish materiallariga.

Beton aralashmasidagi portlend tsementining 40 foizini pasaytirish odatda pozzolanik materiallar birikmasi bilan almashtirilganda amalga oshiriladi. Pozzolanlar sozlamalarni boshqarish, chidamliligini oshirish, narxni pasaytirish va ifloslanishni kamaytirish uchun oxirgi bosim kuchini yoki boshqa ishlash xususiyatlarini sezilarli darajada kamaytirmasdan foydalanishlari mumkin.

Qattiqlashtirilgan aralashgan tsementlarning xossalari biriktiruvchi mikroyapının rivojlanishi bilan, ya'ni ikkala reaktsiya mahsuloti va teshiklarining tarqalishi, turi, shakli va o'lchamlari bilan chambarchas bog'liqdir. Pozolan qo'shilishining yuqori bosim kuchi, ishlashi va chidamliligi jihatidan foydali ta'siri asosan pozzolanik reaktsiya unda qo'shimcha ishlab chiqarish uchun kaltsiy gidroksidi iste'mol qilinadi C-S-H va C-A-H reaktsiyasi mahsulotlari. Ushbu pozzolanik reaktsiya mahsulotlari teshiklarni to'ldiradi va natijada ularning tozalanishiga olib keladi gözenek hajmini taqsimlash yoki teshik tuzilishi. Bu pastga tushirishga olib keladi o'tkazuvchanlik biriktiruvchi.

Pozolanik reaktsiyaning tsement mustahkamligiga qo'shgan hissasi, odatda, pozzolanik faollikka qarab, keyingi davolash bosqichlarida rivojlanadi. Aralashtirilgan tsementlarning katta qismida asosiy portlend tsement bilan taqqoslaganda dastlabki past kuchliligi kuzatilishi mumkin. Ammo, ayniqsa, Portlend tsementiga qaraganda nozikroq pozzolanlarda, dastlabki quvvatning pasayishi, odatda, suyultirish koeffitsienti asosida kutilganidan kamroq. Buni plomba effekti bilan izohlash mumkin, bunda kichik SCM donalari tsement zarralari orasidagi bo'shliqni to'ldiradi va natijada juda zich bog'lovchi hosil bo'ladi. Portlend tsementining hidratsiya reaktsiyalarining tezlashishi erta quvvat yo'qotilishini qisman qondirishi ham mumkin.

Agressiv eritmalarning kirishiga va zararli ta'siriga nisbatan kimyoviy qarshilikning kuchayishi pozzolan aralash tsementlarining asosiy afzalliklaridan biridir. Pozolan aralashtirilgan biriktirgichlarning yaxshilangan chidamliligi inshootlarning ishlash muddatini uzaytiradi va buzilgan qurilishni almashtirish uchun qimmat va noqulay ehtiyojni kamaytiradi.

Chidamlilikni oshirishning asosiy sabablaridan biri bu, masalan, zararli ekspansiv reaktsiyalarda ishtirok etish uchun mavjud bo'lgan kaltsiy gidroksidi miqdorining pasayishi. sulfat hujumi. Bundan tashqari, bog'langan o'tkazuvchanlikning pasayishi zararli ionlarning kirib borishini sekinlashtiradi xlor yoki karbonat. Pozolanik reaktsiya ham kengayish xavfini kamaytirishi mumkin gidroksidi-kremniy reaktsiyalari tsement va agregatlar o'rtasida biriktiruvchi g'ovak eritmasini o'zgartirib. Eritmaning ishqoriyligini pasaytirish va alyuminiy oksidining kontsentratsiyasini oshirish agregat aluminosilikatlarning erishini keskin pasaytiradi yoki inhibe qiladi.^[6]

Shuningdek qarang

Ishqoriy-agregatli reaktsiya (AAR)
Ishqoriy-kremniy reaktsiyasi (ASR)
Kaltsiy silikat gidrat (C-S-H)
Tsement kimyogarlari yozuvlari (CCN)
Energiya bilan o'zgartirilgan tsement (EMC)
Qadad

Adabiyotlar

Iqtiboslar

^ Mehta, P.K. (1987). "Tabiiy pozzolanlar: betonda qo'shimcha sementlash materiallari". CANMET Maxsus nashr. 86: 1–33.
^ Snellings, R .; Mertens G.; Elsen J. (2012). "Qo'shimcha tsement materiallari". Mineralogiya va geokimyo bo'yicha sharhlar. 74: 211–278. doi:10.2138 / rmg.2012.74.6.
^ Spens, R.J.S .; Kuk, D.J. (1983). "Rivojlanayotgan mamlakatlarda qurilish materiallari". Wiley and Sons, London. Iqtibos jurnali talab qiladi | jurnal = (Yordam bering)
^ Idorn, M.G. (1997). Antik davrdan uchinchi ming yillikka qadar aniq taraqqiyot. London: Telford.
^ Shnayder, M.; Romer M.; Tschudin M .; Bolio C. (2011). "Barqaror tsement ishlab chiqarish - hozirgi va kelajak". Tsement va beton tadqiqotlari. 41: 642–650. doi:10.1016 / j.cemconres.2011.03.019.
^ Chappeks, T .; Scrivener K. (2012). "Aralashtirilgan tsement pastalarida C-S-H ning gidroksidi fiksatsiyasi va uning ishqoriy kremniy reaktsiyasiga aloqasi". Tsement va beton tadqiqotlari. 42: 1049–1054. doi:10.1016 / j.cemconres.2012.03.010.

Umumiy manbalar

Kuk, D. J. (1986). "Tabiiy pozzolanalar". In: Swamy R.N., muharriri (1986) Tsementni almashtirish materiallari, Surrey universiteti matbuoti, p. 200.
Makken, A. M. (1994). "Rim Kosa porti" (miloddan avvalgi 273 yil), Ilmiy Amerika, qadimiy shaharlar, 92–99-betlar, Anna Marguerite McCann tomonidan. Muqovalar, gidravlik beton, "Pozzolana ohak" va Ning 5 ta tirgagi Koza port, 5-iskala dengiz chiroqlari, diagrammalar va fotosuratlar. Port shahrining balandligi: miloddan avvalgi 100 yil.

Tashqi havolalar

Bilan bog'liq ommaviy axborot vositalari Pozzolana Vikimedia Commons-da

[1] Mehta, P.K. (1987). "Tabiiy pozzolanlar: betonda qo'shimcha sementlash materiallari". CANMET Maxsus nashr. 86: 1–33.

[2] Snellings, R .; Mertens G.; Elsen J. (2012). "Qo'shimcha tsement materiallari". Mineralogiya va geokimyo bo'yicha sharhlar. 74: 211–278. doi:10.2138 / rmg.2012.74.6.

[3] Spens, R.J.S .; Kuk, D.J. (1983). "Rivojlanayotgan mamlakatlarda qurilish materiallari". Wiley and Sons, London. Iqtibos jurnali talab qiladi | jurnal = (Yordam bering)

[4] Idorn, M.G. (1997). Antik davrdan uchinchi ming yillikka qadar aniq taraqqiyot. London: Telford.

[5] Shnayder, M.; Romer M.; Tschudin M .; Bolio C. (2011). "Barqaror tsement ishlab chiqarish - hozirgi va kelajak". Tsement va beton tadqiqotlari. 41: 642–650. doi:10.1016 / j.cemconres.2011.03.019.

[6] Chappeks, T .; Scrivener K. (2012). "Aralashtirilgan tsement pastalarida C-S-H ning gidroksidi fiksatsiyasi va uning ishqoriy kremniy reaktsiyasiga aloqasi". Tsement va beton tadqiqotlari. 42: 1049–1054. doi:10.1016 / j.cemconres.2012.03.010.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]